基于諧振型SAW傳感器檢測呼出氣體診斷肺癌的電子鼻儀器設計.pdf

1、肺癌發(fā)病率近年來呈迅速上升趨勢，由于早期診斷率低，肺癌已成為人類因腫瘤致死的首位病因；呼吸診斷因其無創(chuàng)、簡便、快捷的特點，正逐漸成為一種新型的診斷方法。本文提出了一種基于諧振型聲表面波傳感器的呼吸檢測電子鼻儀器，其實現了對呼吸中肺癌診斷標志物的高精度測定，檢測下限達到ppb級；在臨床實驗中，該儀器實現了對肺癌患者和正常人的有效區(qū)分，為肺癌早期篩查、診斷開辟了新的途徑。
　　 本文的內容主要分為三個部分：
　　 第一部分是

2、傳感器應用設計。首先，設計了一種可用于呼吸檢測的諧振型聲表面波傳感器，其質量敏感度可達2.67kHz/ng，同時檢測器的溫度擾動噪聲僅為10Hz；其次，根據肺癌診斷標志物的特點，提出了使用Tenax-TA結合氣相色譜技術的對呼吸樣本進行預處理的方法；再次，設計了與儀器相適應的分體式傳感器氣室，該設計實現了氣相色譜氣體分離系統(tǒng)與傳感器的良好對接，并為傳感器提供了穩(wěn)定的外部環(huán)境。
　　 第二部分是儀器的電路及軟件系統(tǒng)設計。設計了基于

3、AT89S52以及MSP430F149的儀器控制及信號檢測電路，其中控溫電路的精度達到±0.01℃，傳感器信號檢測電路的頻率檢測精度達到±0.1Hz；編寫了下位機程序，實現了儀器的自動化檢測以及數據的采集與傳輸；設計、編寫了上位機程序，在線狀態(tài)下該程序可對下位機傳遞的數據進行實時顯示、存儲，并對儀器的工作狀態(tài)進行控制；離線狀態(tài)下，可對實驗數據進行平滑、濾波等預處理，進而對診斷標志物進行特征提取，并最終根據診斷模型給出診斷結果。